CN109264379B - 一种圆柱形锂离子电池自动化转运夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种圆柱形锂离子电池自动化转运夹具，包括夹取机构与辅助机构，所述夹取机构侧壁上安装有辅助机构，夹取机构包括安装筒、套筒、调节杆、齿条、安装板、调节气缸、连接环、导向轨、压紧板与缓冲弹簧，辅助机构包括驱动电机、伸缩安装架、螺杆、下压架、连接伸缩杆、升降调节板、调节电动推杆、承托板、复位弹簧、限位架、牵引气缸与牵引架。本发明可以解决目前圆柱形锂离子电池转运过程中存在的使用范围小、易出现电池掉落的情况、夹取不同步与工作成本高等难题，可以实现对圆柱形锂离子电池进行自动化夹取的功能，具有使用范围广、电池不易掉落、能够实现同步夹取与节约工作成本等优点。

Description

一种圆柱形锂离子电池自动化转运夹具

技术领域

本发明涉及电池夹取设备领域，具体的说是一种圆柱形锂离子电池自动化转运夹具。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，常见的锂离子电池多为长方体结构或圆柱形结构。在对圆柱形电池进行夹取时，在对电池进行夹取时，基本上都是使用多个驱动机构带动不同夹爪对电池表面进行固定，当驱动机构动作不同时，就容易出现夹取不牢的情况，从而造成电池掉落的情况，还可能导致电池损坏或电池爆炸，增加了工作成本与工作过程中的危险性。除此之外，现有的圆柱形锂电池夹取设备一般都时针对某一尺寸的电池进行夹取，需要夹取不同尺寸的电池时，要采用不同的夹取设备，调节不便，降低了工作效率，增加了工作成本。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种圆柱形锂离子电池自动化转运夹具，本发明可以解决目前圆柱形锂离子电池转运过程中存在的使用范围小、易出现电池掉落的情况、夹取不同步与工作成本高等难题，可以实现对圆柱形锂离子电池进行自动化夹取的功能，具有使用范围广、电池不易掉落、能够实现同步夹取与节约工作成本等优点。

本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现：一种圆柱形锂离子电池自动化转运夹具，包括夹取机构与辅助机构，所述夹取机构侧壁上安装有辅助机构；其中：

所述夹取机构包括安装筒、套筒、调节杆、齿条、安装板、调节气缸、连接环、导向轨、压紧板与缓冲弹簧，安装筒为下端开口的空心圆柱形结构，安装筒上端中部开设有圆孔，圆孔内设置有螺纹，安装筒侧壁上沿其周向方向均匀开设有安装孔，安装孔数量为四，安装孔安装有套筒，套筒为空心圆柱形结构，套筒内设置有螺纹，且套筒内通过螺纹连接方式与调节杆内侧相连接，调节杆外侧沿其周向方向均匀设置有凸齿，凸齿上啮合有齿条，齿条上端安装有安装板，安装板内侧与连接环侧壁相连接，连接环通过滑动配合方式与导向轨相连接，导向轨安装在安装筒外壁上，位于连接环前后两侧的安装板上端与调节气缸顶端相连接，调节气缸底端安装在安装筒外壁上，调节杆顶端安装有压紧板，压紧板侧壁为弧面结构，压紧板外侧上下两端对称设置有缓冲弹簧，缓冲弹簧一端与压紧板侧壁相连接，缓冲弹簧另一端安装在安装筒侧壁上；通过调节气缸的伸缩运动带动与其相连接的安装板进行直线运动，使得连接环能够在导向轨上进行上下滑动，使得所有安装板能够进行同步直线运动，安装板下方的齿条带动与其相啮合的调节杆在套筒内进行转动，从而对调节杆顶端位置进行调节，直至压紧板侧壁紧贴在电池表面，能够对不同直径大小的电池进行夹取，使用范围广，实用性好，且能够使用两个调节气缸同时带动四个压紧板紧压在电池表面，降低了工作成本，解决了因运动不同步而带来的压紧不牢导致电池掉落的问题，保证了夹取工作的正常进行，提高了工作过程中的可靠性。

所述辅助机构包括驱动电机、伸缩安装架、螺杆、下压架、连接伸缩杆、升降调节板、调节电动推杆、承托板、复位弹簧、限位架、牵引气缸与牵引架，伸缩安装架安装在安装筒上端，伸缩安装架上端通过电机座安装有驱动电机，驱动电机输出轴通过联轴器与螺杆一端相连接，螺杆中部通过螺纹连接方式与圆孔内壁相连接，螺杆下端安装有下压架，下压架中部开设有圆形压槽，下压架上端与连接伸缩杆一端相连接，连接伸缩杆另一端安装在安装筒内壁上，安装筒下端沿其周向方向均匀安装有升降调节板，升降调节板为上下可伸缩结构，且升降调节板侧壁为弧面结构，升降调节板上端与调节电动推杆底端相连接，升降调节板下端与调节电动推杆顶端相连接，升降调节板下端中部开设有承托槽，承托槽内通过销轴安装有承托板，承托板上端与复位弹簧一端相连接，复位弹簧另一端安装在升降调节板侧壁上，升降调节板下端外侧开设有滑槽，滑槽内通过滑动配合方式与限位架侧壁相连接，限位架上端与承托板下端相紧贴，限位架侧壁与牵引气缸顶端相连接，牵引气缸底端安装在牵引架上，牵引架安装在升降调节板侧壁上，且承托板外侧为弧面结构，限位架上端开设有弧形槽，弧形槽上端与承托板外侧下端相紧贴；在夹取机构对电池进行夹取前，通过现有设备带动安装筒向下移动，使得电池顶端与承托板下端相紧贴，随之安装筒高度的下降，承托板逐渐被电池顶起，使得电池顶端能够进入安装筒内部，当夹取机构对电池夹取完成后，通过调节电动推杆的伸缩运动对升降调节板长度进行调节，同时在复位弹簧的弹力作用下，承托板恢复至与安装筒底端平行状态，接着，再次通过调节电动推杆的伸缩运动对升降调节板长度进行调节，直至承托板上端与电池下端相紧贴，从而能够在转运过程中对电池起到一定的承托作用，避免电池掉落的情况发生，提高了转运过程中的稳定性，当需要将电池放置在指定位置时，通过驱动电机带动螺杆进行转动，在伸缩安装架与连接伸缩杆的辅助作用下，螺杆下端带动下压架向下运动，使得下压架对电池顶端施加压力，接着通过牵引气缸带动牵引架进行同步运动，使得限位架上端不再与承托板下端相紧贴，使得承托板不会对电池的下落造成阻碍，保证了转运工作的正常进行。

工作时，通过现有设备将本发明移动至指定工作位置，在夹取机构对电池进行夹取前，现有设备带动安装筒向下移动，使得电池顶端与承托板下端相紧贴，随之安装筒高度的下降，承托板逐渐被电池顶起，使得电池顶端能够进入安装筒内部，然后通过调节气缸的伸缩运动带动与其相连接的安装板进行直线运动，使得连接环能够在导向轨上进行上下滑动，使得所有安装板能够进行同步直线运动，安装板下方的齿条带动与其相啮合的调节杆在套筒内进行转动，从而对调节杆顶端位置进行调节，直至压紧板侧壁紧贴在电池表面，从而能够将电池紧紧固定，当夹取机构对电池夹取完成后，通过调节电动推杆的伸缩运动对升降调节板长度进行调节，同时在复位弹簧的弹力作用下，承托板恢复至与安装筒底端平行状态，接着，再次通过调节电动推杆的伸缩运动对升降调节板长度进行调节，直至承托板上端与电池下端相紧贴，从而能够在转运过程中对电池起到一定的承托作用，避免电池掉落的情况发生，当需要将电池放置在指定位置时，通过驱动电机带动螺杆进行转动，在伸缩安装架与连接伸缩杆的辅助作用下，螺杆下端带动下压架向下运动，使得下压架对电池顶端施加压力，接着通过牵引气缸带动牵引架进行同步运动，使得限位架上端不再与承托板下端相紧贴，使得承托板不会对电池的下落造成阻碍，保证了转运工作的正常进行，本发明可以解决目前圆柱形锂离子电池转运过程中存在的使用范围小、易出现电池掉落的情况、夹取不同步与工作成本高等难题，可以实现对圆柱形锂离子电池进行自动化夹取的功能。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本发明可以解决目前圆柱形锂离子电池转运过程中存在的使用范围小、调节不便、易出现电池掉落的情况、夹取不同步与工作成本高等难题，可以实现对圆柱形锂离子电池进行自动化夹取的功能，具有使用范围广、电池不易掉落、能够实现同步夹取与节约工作成本等优点；

2.本发明设置有夹取机构，能够对不同直径大小的电池进行夹取，使用范围广，实用性好，且能够使用两个调节气缸同时带动四个压紧板紧压在电池表面，降低了工作成本，解决了因运动不同步而带来的压紧不牢导致电池掉落的问题，保证了夹取工作的正常进行，提高了工作过程中的可靠性；

3.本发明设置有辅助机构，能够在转运过程中对电池起到一定的承托作用，避免电池掉落的情况发生，提高了转运过程中的稳定性，当需要将电池放置在指定位置时不会对电池的下落造成阻碍，保证了转运工作的正常进行。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明夹取机构与辅助机构之间的平面结构示意图；

图3是本发明夹取机构与辅助机构之间的剖视图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1至图3所示，一种圆柱形锂离子电池自动化转运夹具，包括夹取机构3与辅助机构4，所述夹取机构3侧壁上安装有辅助机构4；其中：

所述夹取机构3包括安装筒31、套筒32、调节杆33、齿条34、安装板35、调节气缸36、连接环37、导向轨38、压紧板39与缓冲弹簧310，安装筒31为下端开口的空心圆柱形结构，安装筒31上端中部开设有圆孔，圆孔内设置有螺纹，安装筒31侧壁上沿其周向方向均匀开设有安装孔，安装孔数量为四，安装孔安装有套筒32，套筒32为空心圆柱形结构，套筒32内设置有螺纹，且套筒32内通过螺纹连接方式与调节杆33内侧相连接，调节杆33外侧沿其周向方向均匀设置有凸齿，凸齿上啮合有齿条34，齿条34上端安装有安装板35，安装板35内侧与连接环37侧壁相连接，连接环37通过滑动配合方式与导向轨38相连接，导向轨38安装在安装筒31外壁上，位于连接环37前后两侧的安装板35上端与调节气缸36顶端相连接，调节气缸36底端安装在安装筒31外壁上，调节杆33顶端安装有压紧板39，压紧板39侧壁为弧面结构，压紧板39外侧上下两端对称设置有缓冲弹簧310，缓冲弹簧310一端与压紧板39侧壁相连接，缓冲弹簧310另一端安装在安装筒31侧壁上；通过调节气缸36的伸缩运动带动与其相连接的安装板35进行直线运动，使得连接环37能够在导向轨38上进行上下滑动，使得所有安装板35能够进行同步直线运动，安装板35下方的齿条34带动与其相啮合的调节杆33在套筒32内进行转动，从而对调节杆33顶端位置进行调节，直至压紧板39侧壁紧贴在电池表面，能够对不同直径大小的电池进行夹取，使用范围广，实用性好，且能够使用两个调节气缸36同时带动四个压紧板39紧压在电池表面，降低了工作成本，解决了因运动不同步而带来的压紧不牢导致电池掉落的问题，保证了夹取工作的正常进行，提高了工作过程中的可靠性。

所述辅助机构4包括驱动电机41、伸缩安装架42、螺杆43、下压架44、连接伸缩杆45、升降调节板46、调节电动推杆47、承托板48、复位弹簧49、限位架410、牵引气缸411与牵引架412，伸缩安装架42安装在安装筒31上端，伸缩安装架42上端通过电机座安装有驱动电机41，驱动电机41输出轴通过联轴器与螺杆43一端相连接，螺杆43中部通过螺纹连接方式与圆孔内壁相连接，螺杆43下端安装有下压架44，下压架44中部开设有圆形压槽，下压架44上端与连接伸缩杆45一端相连接，连接伸缩杆45另一端安装在安装筒31内壁上，安装筒31下端沿其周向方向均匀安装有升降调节板46，升降调节板46为上下可伸缩结构，且升降调节板46侧壁为弧面结构，升降调节板46上端与调节电动推杆47底端相连接，升降调节板46下端与调节电动推杆47顶端相连接，升降调节板46下端中部开设有承托槽，承托槽内通过销轴安装有承托板48，承托板48上端与复位弹簧49一端相连接，复位弹簧49另一端安装在升降调节板46侧壁上，升降调节板46下端外侧开设有滑槽，滑槽内通过滑动配合方式与限位架410侧壁相连接，限位架410上端与承托板48下端相紧贴，限位架410侧壁与牵引气缸411顶端相连接，牵引气缸411底端安装在牵引架412上，牵引架412安装在升降调节板46侧壁上，且承托板48外侧为弧面结构，限位架410上端开设有弧形槽，弧形槽上端与承托板48外侧下端相紧贴；在夹取机构3对电池进行夹取前，通过现有设备带动安装筒31向下移动，使得电池顶端与承托板48下端相紧贴，随之安装筒31高度的下降，承托板48逐渐被电池顶起，使得电池顶端能够进入安装筒31内部，当夹取机构3对电池夹取完成后，通过调节电动推杆47的伸缩运动对升降调节板46长度进行调节，同时在复位弹簧49的弹力作用下，承托板48恢复至与安装筒31底端平行状态，接着，再次通过调节电动推杆47的伸缩运动对升降调节板46长度进行调节，直至承托板48上端与电池下端相紧贴，从而能够在转运过程中对电池起到一定的承托作用，避免电池掉落的情况发生，提高了转运过程中的稳定性，当需要将电池放置在指定位置时，通过驱动电机41带动螺杆43进行转动，在伸缩安装架42与连接伸缩杆45的辅助作用下，螺杆43下端带动下压架44向下运动，使得下压架44对电池顶端施加压力，接着通过牵引气缸411带动牵引架412进行同步运动，使得限位架410上端不再与承托板48下端相紧贴，使得承托板48不会对电池的下落造成阻碍，保证了转运工作的正常进行。

工作时，通过现有设备将本发明移动至指定工作位置，在夹取机构3对电池进行夹取前，现有设备带动安装筒31向下移动，使得电池顶端与承托板48下端相紧贴，随之安装筒31高度的下降，承托板48逐渐被电池顶起，使得电池顶端能够进入安装筒31内部，然后通过调节气缸36的伸缩运动带动与其相连接的安装板35进行直线运动，使得连接环37能够在导向轨38上进行上下滑动，使得所有安装板35能够进行同步直线运动，安装板35下方的齿条34带动与其相啮合的调节杆33在套筒32内进行转动，从而对调节杆33顶端位置进行调节，直至压紧板39侧壁紧贴在电池表面，从而能够将电池紧紧固定，当夹取机构3对电池夹取完成后，通过调节电动推杆47的伸缩运动对升降调节板46长度进行调节，同时在复位弹簧49的弹力作用下，承托板48恢复至与安装筒31底端平行状态，接着，再次通过调节电动推杆47的伸缩运动对升降调节板46长度进行调节，直至承托板48上端与电池下端相紧贴，从而能够在转运过程中对电池起到一定的承托作用，避免电池掉落的情况发生，当需要将电池放置在指定位置时，通过驱动电机41带动螺杆43进行转动，在伸缩安装架42与连接伸缩杆45的辅助作用下，螺杆43下端带动下压架44向下运动，使得下压架44对电池顶端施加压力，接着通过牵引气缸411带动牵引架412进行同步运动，使得限位架410上端不再与承托板48下端相紧贴，使得承托板48不会对电池的下落造成阻碍，保证了转运工作的正常进行，本发明解决了目前圆柱形锂离子电池转运过程中存在的使用范围小、易出现电池掉落的情况、夹取不同步与工作成本高等难题，实现了对圆柱形锂离子电池进行自动化夹取的功能，达到了目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种圆柱形锂离子电池自动化转运夹具，包括夹取机构（3）与辅助机构（4），其特征在于：所述夹取机构（3）侧壁上安装有辅助机构（4）；其中：

所述夹取机构（3）包括安装筒（31）、套筒（32）、调节杆（33）、齿条（34）、安装板（35）、调节气缸（36）、连接环（37）、导向轨（38）、压紧板（39）与缓冲弹簧（310），安装筒（31）安装在升降气缸（27）顶端，安装筒（31）为下端开口的空心圆柱形结构，安装筒（31）上端中部开设有圆孔，圆孔内设置有螺纹，安装筒（31）侧壁上沿其周向方向均匀开设有安装孔，安装孔数量为四，安装孔安装有套筒（32），套筒（32）为空心圆柱形结构，套筒（32）内设置有螺纹，且套筒（32）内通过螺纹连接方式与调节杆（33）内侧相连接，调节杆（33）外侧沿其周向方向均匀设置有凸齿，凸齿上啮合有齿条（34），齿条（34）上端安装有安装板（35），安装板（35）内侧与连接环（37）侧壁相连接，连接环（37）通过滑动配合方式与导向轨（38）相连接，导向轨（38）安装在安装筒（31）外壁上，位于连接环（37）前后两侧的安装板（35）上端与调节气缸（36）顶端相连接，调节气缸（36）底端安装在安装筒（31）外壁上，调节杆（33）顶端安装有压紧板（39），压紧板（39）外侧上下两端对称设置有缓冲弹簧（310），缓冲弹簧（310）一端与压紧板（39）侧壁相连接，缓冲弹簧（310）另一端安装在安装筒（31）侧壁上；

所述辅助机构（4）包括驱动电机（41）、伸缩安装架（42）、螺杆（43）、下压架（44）、连接伸缩杆（45）、升降调节板（46）、调节电动推杆（47）、承托板（48）、复位弹簧（49）、限位架（410）、牵引气缸（411）与牵引架（412），伸缩安装架（42）安装在安装筒（31）上端，伸缩安装架（42）上端通过电机座安装有驱动电机（41），驱动电机（41）输出轴通过联轴器与螺杆（43）一端相连接，螺杆（43）中部通过螺纹连接方式与圆孔内壁相连接，螺杆（43）下端安装有下压架（44），下压架（44）中部开设有圆形压槽，下压架（44）上端与连接伸缩杆（45）一端相连接，连接伸缩杆（45）另一端安装在安装筒（31）内壁上，安装筒（31）下端沿其周向方向均匀安装有升降调节板（46），升降调节板（46）上端与调节电动推杆（47）底端相连接，升降调节板（46）下端与调节电动推杆（47）顶端相连接，升降调节板（46）下端中部开设有承托槽，承托槽内通过销轴安装有承托板（48），承托板（48）上端与复位弹簧（49）一端相连接，复位弹簧（49）另一端安装在升降调节板（46）侧壁上，升降调节板（46）下端外侧开设有滑槽，滑槽内通过滑动配合方式与限位架（410）侧壁相连接，限位架（410）上端与承托板（48）下端相紧贴，限位架（410）侧壁与牵引气缸（411）顶端相连接，牵引气缸（411）底端安装在牵引架（412）上，牵引架（412）安装在升降调节板（46）侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱形锂离子电池自动化转运夹具，其特征在于：所述压紧板（39）侧壁为弧面结构。

3.根据权利要求1所述的一种圆柱形锂离子电池自动化转运夹具，其特征在于：所述升降调节板（46）为上下可伸缩结构，且升降调节板（46）侧壁为弧面结构。

4.根据权利要求1所述的一种圆柱形锂离子电池自动化转运夹具，其特征在于：所述承托板（48）外侧为弧面结构，限位架（410）上端开设有弧形槽，弧形槽上端与承托板（48）外侧下端相紧贴。

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